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浙江平阳中学2025-2026学年高一下学期3月月考物理试题卷(书院)含答案
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这是一份浙江平阳中学2025-2026学年高一下学期3月月考物理试题卷(书院)含答案,共6页。试卷主要包含了单选题,多选题,实验题,解答题等内容,欢迎下载使用。
本试题卷分选择题和非选择题两部分,满分 100 分,考试时间90 分钟。
考生注意:
1 .答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2 .答题时,请按照答题纸上“注意事项” 的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。
3 .非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内,作图时先使用 2B 铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4 .可能用到的相关参数:重力加速度 g 取 10m/s2。
5 .考试范围:必修一至必修二。
一、单选题(每小题 3 分,共 30 分)
1 .如图为港珠澳大桥上四段 110m 的等跨钢箱连续梁桥,若汽车从 a 点由静止开始做匀加速直线运动,通过 ab 段的时间为 t。则( )
A .通过 cd 段的时间为 3t
B .通过 ce 段的时间为(3 - 2 )t
C .ae 段的平均速度小于 ce 段的平均速度
D .ae 段的平均速度等于 c 点的瞬时速度
2 .某老师用如图 1 所示装置研究电梯的运动,安装拉力传感器的铁架台置于电梯中,矿泉水瓶竖直悬挂在拉力传感器上,电梯运行时,电脑记录了矿泉水瓶所受拉力 F 随时间 t 的变化情况如图 2 所示,下列说法正确的是( )
A .AB 阶段电梯处于失重状态
B .电梯先后经历了上行、静止、下行三个过程
C .AB 阶段的加速度大小约0.67m/s2 ,方向竖直向上
D .CD 阶段力传感器对矿泉水瓶的拉力小于矿泉水瓶对力传感器的拉力
3.一架小型飞行器在平直跑道上以恒定功率 200kW 由静止开始加速,最后以最大速度起飞,
1
设在跑道上所受到的阻力不变,加速度a 和速度的倒数 的关系如图所示,则该飞行器( ) v
A .质量为400 kg
B .最大飞行速度为500 m / s
C .在跑道上所受阻力大小为 2000N
D .速度大小为50m / s 时加速度大小为3m / s2
4 .为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为 2.0cm 的遮光条。如图所示,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间 t1 为 0.20s,通过第二个光电门的时间 t2 为 0.05s,遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间 t 为 2.5s,则滑块的加速度约为( )
A .0. 10m/s2 B .0.40m/s2 C .0.30m/s2 D .0. 12m/s2
5.如图所示,四分之一圆柱体 P 放在水平地面上,圆心 O 的正上方有一个大小可忽略的定滑轮 A ,一根轻绳跨过定滑轮,一端和置于圆柱体 P 上,质量为 m 的小球连接,另一端系在固定竖直杆上的 B 点,一质量为m0 钩码挂在AB 间的轻绳上,整个装置处于静止状态。
除圆柱体与地面之间的摩擦以外,其它摩擦不计。若在钩码下方再加挂一个钩码,整个装置再次处于静止状态时,小球依然处于圆柱体 P 上,则此时与先前整个装置处于静止状态时相比( )
A .地面对 P 的摩擦力减小 B .P 对小球的弹力增大
C .轻绳的张力增大 D .P 对地面的压力减小
6.一斜劈静止于粗糙的水平地面上,在其斜面上放一滑块 m,若给 m 一向下的初速度,则m 正好保持匀速下滑,斜面依然不动。如图所示,现在 m 下滑的过程中再加一个作用力,则以下说法正确的是( )
A .在 m 上加一竖直向下的力F1 ,则 m 将做加速运动,M 对地无摩擦力的作用
B .在 m 上加一个沿斜面向下的力F2 ,则 m 将做加速运动,M 对地有水平向左的静摩擦力
的作用
C .在 m 上加一个水平向右的力F3 ,则 m 将做减速运动,m 在停止前 M 对地有向右的静摩擦力的作用
D .无论在 m 上加什么方向的力,在 m 停止前 M 对地都无摩擦力的作用
7 .“翔龙高空长航时无人机”是中国新一代高空长航时无人侦察机。在某次飞行训练中,无人机沿地面做匀加速直线运动,连续经过两段分别为x1 和x2 的位移的过程中,无人机的速度变化量均为 Δv ,则无人机的加速度为( )
A . B . C . D .
8 .如图所示,两个完全一样的半圆柱 A 、B 紧靠着静置于水平地面上,其上有一光滑圆柱
C,三者半径均为 R 。C 的质量为 m ,A 、B 的质量都为 0.5m,与地面的动摩擦因数均为 μ。现用水平向右的力拉 A,使 A 缓慢移动,直至 C 恰好降到地面。整个过程中B 保持静止,
设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为 g,下列选项正确的是( )
A .地面对 B 的支持力逐渐减小
B .未拉 A 时,C 受到 B 作用力的大小为mg
C .A 、B 与地面的动摩擦因数大小至少为
D .A 移动的整个过程中,摩擦力做功一定是(3 - 3 )mgR
9 .假设宇宙是一团球形的密度均匀的物质,其各物理量均具有球对称性(即只与球的半径有关)。宇宙球对称地向外膨胀,半径为 r 的位置具有速度v(r )。不难发现,宇宙膨胀的过程中,其平均密度必然下降。若假设该宇宙球在膨胀过程中密度均匀(即球内各处密度相等),则应该有 v = Hra ,其中 H 是一个可变化但与 r 无关的系数,那么a 的值应为( ) [提示:若p(t )是某一物理量,则pa 对时间的导数为apa-1p, (t ) ]
A . 1 B .2 C .3 D .4
10 .如图所示,小球 A 可视为质点,装置静止时轻质细线 AB 水平,轻质细线 AC 与竖直方向的夹角 37°。已知小球的质量为 m,细线 AC 长 l ,B 点距 C 点的水平和竖直距离相等。装置能以任意角速度绕竖直轴转动,且小球始终在BO9O平面内,那么在角速度w 从零缓慢增大的过程中( )(重力加速度 g 取10m/s2 ,sin 37 ° = 0.6 ,cs 37 ° = 0.8 )
A .两细线张力均增大
B .细线 AB 中张力一直变小,直到为零
5g 4l
C .细线 AC 中张力一直增大
D .当 AB 中张力为零时,角速度可能为
二、多选题(每小题 4 分,共 12 分)
11.塔吊是现代工地必不可少的建筑设备,吊车通过钢索将建筑材料从地面吊到高处。某次施工,吊车司机将建筑材料从地面开始竖直提升,其运动的 v-t 图像如图所示,下列正确的是( )
A .0~10s 内与 30s~36s 内速度方向相反
B .30s~36s 钢索更容易被拉断
C .36s 末建筑材料离地面的距离为 28m
D .30s~36s 内钢索的拉力小于 0~10s 内钢索的拉力
12.抛接球杂技是一种十分常见的杂技表演,在某次演出中,杂技演员为观众表演单手抛接球,他以5m / s 的初速度每隔0.2s 竖直向上抛出一个小球并保证这些小球不断在空中运动,
在一段时间后,杂技演员因身体不适,抛出小球的速度减小为4m / s ,但仍继续保持演出。已知这些小球均可视为质点,每次都在竖直方向上运动并在运动过程中不会相撞,抛接球点距离地面的高度为1m ,空气阻力可忽略。下列说法中正确的是( )
A .杂技演员依旧可以保持与之前一样的表演
B .球以5m / s 初速度抛出阶段在空中最多有 5 个球
C .球以4m / s 初速度抛出阶段空中运动的球最多有 4 个球
D .若有某个球在抛球过程中掉到地上,则球落地的速度一定为6m / s
13.蓝牙(Bluetth) 是一种无线技术标准,可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换使用2.4 ~ 2.485GHz 的 ISM 波段的 UHF 无线电波。现有两同学用安装有蓝牙设备的玩具小车甲、乙进行实验:甲、乙两车开始时处于同一直线上相距d = 4.0m 的O1 、O2 两点,甲车从O1 点以初速度v0 = 4m/s 、加速度a1 = 1m/s2 向右做匀加速运动,乙车从
O2 点由静止开始以加速度a2 = 2m/s2 向右做匀加速运动,已知当两车间距超过s0 = 10.0m 时,两车无法实现通信,忽略信号传递的时间。已知 6 ≈ 2.4 。则( )
A .甲、乙两车在相遇前的最大距离为8m
B .甲、乙两车在相遇前的最大距离为12m
C .甲、乙两车在相遇前能保持通信的时间为2s
D .甲、乙两车在相遇前能保持通信的时间为4.8s
三、实验题(共 14 分)
14.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中, 小明同学采用图甲所示的装置, 小红同学采用图乙所示的装置, 乙装置中的小车上多加了一个力传感器(可直接测出细绳上的拉
力)。两位同学通过改变砝码的个数,来确定小车加速度 a 与细线拉力 F 的关系。
①用甲、乙两装置实验时,需要平衡摩擦力的是 (填“ 甲”或“ 乙”或“ 甲乙”)。
②用甲、乙两装置实验时,需要满足小车的质量远大于砝码与托盘的总质量的是 (填“ 甲”或“ 乙”或“ 甲乙”)。
③图丙是实验中打出的一条纸带,相邻两计数点间还有四个点没有画出,已知打点计时器采用的是频率为 50 Hz 的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为 m/s2(结果保留三位有效数字)。
④图丁是某位同学作出的 a-F 的图像,此图像是使用 (填“ 甲”或“ 乙”)实验装置所得。
15.有一实验装置如图所示,水平台面上固定一个斜面,斜面底端有一小圆弧与水平台面平滑连接,且小圆弧末端与台面右端平齐,一个固定的水平木板紧靠平台右侧竖直面,用图钉将白纸和复写纸固定在木板上,水平台面距木板的高度为 H。将一个小球从斜面上高 h 处由静止滑下,小球落在复写纸上后在白纸上印一个痕迹,落点距平台左侧竖直面的水平距离为L,逐渐增大小球开始释放时的初始高度,得到一系列不同的落点。本实验以小球在斜面上的运动为研究过程,重力加速度为 g。
(1)如果用此装置研究平抛运动,小球做平抛运动的初速度为 (用题中所给物理量表示)。
(2)如果用此装置探究合力做功与动能增加量是否成正比,下列说法正确的是
A.该实验中斜面不需要光滑
B.该实验要求具体计算出小球在斜面上合力大小
C.该实验是通过改变小球释放高度来改变合力做功
D.该实验中 L 与 h 成线性关系
(3)如果用此装置验证小球从斜面上高 h 处由静止滑下到斜面底端这一过程中机械能守恒,斜面 (填“ 需要”或“不需要”)保证足够光滑,如果各物理量之间满足关系式
(用题中所给物理量表示)即可认为机械能守恒定律成立。
16 .(1)如图甲所示是某次实验时使用打点计时器的实验装置,其中小车的数量为一辆, ①此装置能用于下列实验的有 ;
A.验证机械能守恒定律
B.探究碰撞中的不变量
C.探究小车速度随时间变化的规律
D.探究做功与物体速度变化的关系
②小明同学用图甲装置,完成“探究加速度与力、质量的关系”实验。打点计时器所接交流电的频率为 50Hz。
(i)对于此实验,下列说法正确的是 。
A .平衡摩擦力时需要悬挂小桶,但不需要加砂子
B .需要用天平测出桶中砂子的质量,但小桶的质量不需要测量
C .与小车定滑轮相连的轻绳需与轨道平面平行
D .小车靠近打点计时器,先释放小车后接通电源
(ii)实验过程中小车均做匀加速直线运动,得到两条纸带如图乙所示,编号①中相邻两个计数点之间还有 4 个计时点未标出,编号②中的点为实际打出的计时点,求出编号①情况下该小车运动过程中纸带打下 e 点的速度大小为 m/s;(结果保留两位有效数
字);用 (填“纸带①”或“纸带②”) 来“探究加速度与力、质量的关系”实验,实验误差会比较小。
四、解答题(共 44 分)
17.火车以 v=15m/s 的速度匀速前进,当经过 A 站时需临时停车 t0=60s。进站时加速度大小为 a1=0.30m/s2,出站时加速度为 a2=0.50m/s2,出站后仍要以 v=15m/s 的速度前进。求:
(1)火车从开始减速进站到停止运动经历的时间 t1;
(2)火车出站从静止开始加速到 15m/s 的过程中通过的距离 x;
(3)火车因为临时停车所耽误的时间 Δt 。
18.小明把外卖物品送到顾客阳台正下方的平地上,然后操作无人机带动外卖由静止开始竖直向上做匀加速直线运动一段时间后,外卖物品又匀速上升 15s,最后再匀减速 2s 恰好到达顾客家的阳台且速度为零。遥控器上显示无人机上升过程中的最大速度为 2 m / s ,最大高度为 33m。已知外卖物品质量为 1.5kg ,设受到的空气阻力恒为重力的 0.02 倍, g = 10m / s2 ,求:
(1)无人机上升的总时间;
(2)无人机匀加速上升的高度;
(3)上升过程中,无人机对外卖的最大作用力的大小。
19 .如图所示,传送带Ⅰ与水平面夹角为 30°,传递带聂与水平面夹角为 37°,两传送带与一小段光滑的水平面 BC 平滑连接,两传送带均顺时针匀速率运行。现将装有货物的箱子轻放
至传送带Ⅰ的A 点,运送到水平面上后,工作人员将箱子内的物体取出,箱子速度不变继续运动到传递带聂上,传送带聂的 D 点与高处平台相切。已知箱子的质量 m=1kg,传运带Ⅰ的速度v1 = 8m/s ,AB 长L1 = 15.2m,与箱子间的动摩擦因数为 ,传送带聂的速度
v2 = 5m/s ,CD 长L2 = 8m 。箱子与传送带聂间的动摩擦因数为 μ2 = 0.5 ,已知 sin37°= 0.6, cs37°= 0.8。求:
(1)装着物体的箱子在传送带Ⅰ上加速运动的加速度大小;
(2)装着物体的箱子在传送带Ⅰ上运动的时间;
(3)通过计算说明箱子能否被运送到高处平台上(能达到 D 点就认为可运送到平台上)。
20 .如图,倾角为a = 30。的光滑斜面固定在水平面上,斜面底端有固定挡板,一质量为2m的长木板 A(足够长)放置在斜面上,一根平行斜面的轻绳跨过光滑定滑轮分别连接长木板A 和重物 C,此时 A 的下端恰好与挡板接触但两者间无挤压。现将一质量为3m的滑块 B ,在距离长木板 A 的下端x0 = 12.5m 处,以初速度v0 = 15m / s 放在长木板 A 上,该速度方向沿长木板 A 的上表面向上,当长木板 A 与滑块 B 恰好共速时,绳子突然断开。设长木板 A 与挡板每次碰撞后均以原速率反弹,长木板 A 与滑块 B 间的动摩擦因数为 ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)从长木板 A 开始运动到长木板 A 与滑块 B 共速时,长木板 A 的位移大小;
(2)长木板 A 第一次与挡板碰后的瞬间,长木板 A 的速度;
(3)滑块 B 从长木板 A 的下端滑出前,长木板 A 与挡板碰撞的次数。
1 .C
A .设每段的长度为 d,汽车的加速度为 a,则根据匀变速运动的位移与时间关系有
联立解得,汽车从 a 点到 c 点与从 a 点到 d 点的时间分别为
tac = 2t ,tad = 3t则通过 cd 段的时间为
tcd = tad - tac = (3 - 2 )t故 A 错误;
B .同理可得
则汽车从 a 点到 e 点的时间为
tae = 2t
所以通过 ce 段的时间为
tce = tae - tac = (2 - 2 )t故 B 错误;
C .ae 段的平均速度为
ce 段的平均速度为
故 C 正确;
D .由上可知,汽车的加速度为
则 c 点的瞬时速度为
故 D 错误。
故选 C。
2 .C
A.AB 阶段拉力大于重力,电梯处于超重状态,CD 阶段小于重力,电梯处于失重状态,故 A 错误;
B.AB 阶段加速度向上,CD 阶段加速度向下,电梯先后经历了向上加速,向上匀速和向上减速的过程,故 B 错误;
C .由图可知矿泉水瓶的重力
mg = 15N
重力加速度取g = 10m/s2 ,矿泉水瓶的质量m kg=1.5kg AB 阶段的加速度大小约
方向竖直向上,故 C 正确;
D.力传感器对矿泉水瓶的拉力等于矿泉水瓶对力传感器的拉力是一对相互作用力,始终大小相等,故 D 错误。
故选 C。
3 .D
AC .根据 f = ma可得a
结合图像可知
可得 m=1000kg,f=1000N,选项 AC 错误;
B .最大飞行速度为vm m/s = 200m / s ,选项 B 错误;
D .根据a
可得速度大小为50m / s 时加速度大小为a = 3m / s2 ,选项 D 正确。
故选 D。
4 .D
滑块通过第一个光电门时的速度为
滑块通过第二个光电门时的速度为
加速度为
故选 D。
5 .A
BC .对小球受力分析如图所示
小球受重力mg 、P 对小球的支持力N 以及绳子对小球的拉力T ,小球在三个力的作用下始终处于静止状态,由相似三角形可得
式中L 为定滑轮左侧栓接小球绳子的长度。当在钩码下方再加挂一个钩码时,到小球再次静止的过程中,钩码将下移,小球将沿圆柱体 P 上移,小球再次静止时,由于 AO、mg、R 不变,而 L 减小,则根据相似三角形可知 N 不变,T 减小,即轻绳的张力减小,P 对小球的弹力不变,故 BC 错误;
A.将小球与圆柱体 P 看成一个整体,根据以上分析可知,绳子的拉力T 减小,设绳子与竖直方向的夹角为θ , 则可知θ 减小,而绳子拉力T 在水平方向的分力大小与地面对 P 的摩擦力大小相等、方向相反,即有
f = T sin θ
由此可知地面对 P 的摩擦力减小,故 A 正确;
D .设圆柱体的质量为M ,分析可知,小球对圆柱体 P 的压力N 在竖直方向的分力N cs a
(a为N 与竖直方向的夹角)与圆柱体的重力之和大小等于地面对圆柱体的支持力FN ,即有
N csa +Mg = FN
由于N 不变,而a 减小,则可知N csa增大, 导致FN 增大,而根据牛顿第三定律可知,圆柱体对地面的压力大小FN, = FN 增大,故 D 错误。
故选 A。
6 .D
A .当不受外力时,m 正好保持匀速下滑,对m 受力分析有
得到
mg sin θ = J J = μmg csθ
即
mg sin θ = μmg csθ
可得
在m 上加一竖直向下的力F1 ,则有
μ(mg + F1 ) csθ = (mg + F1 )sinθ
则m 将保持匀速运动,由整体分析可知M对地无摩擦力的作用,故 A 错误;
B .在m 上加一沿斜面向下的力F2 ,对 m ,垂直斜面方面
N = mg csθ m 与斜面间的弹力大小不变,故滑动摩擦力大小不变J = μmg csθ
在沿斜面方向
mg sin θ + F2 > μmg csθ
物块m 所受的合力将沿斜面向下,故做加速运动,由上面分析可得,物块m 所受斜面给的支持力与摩擦力不变,则合力仍然竖直向上,则斜面所受物块给的摩擦力与物块的压力的合力竖直向下,则斜面水平方向仍无运动趋势,故仍对地无摩擦力作用,故 B 错误;
C .在m 上加一水平向右的力F3 ,沿斜面方向
mg sin θ - F3 cs θ - μ (mg cs θ + F3 sin θ) < 0
故物体做减速运动;对物块所受支持力增加了F3 sin θ ,则摩擦力增加μF3 sin θ ,即支持力与摩擦力均成比例的增加,其合力方向还是竖直向上,则斜面所受的摩擦力与压力的合力方向还是竖直向下,水平方向仍无运动趋势,则不受地面的摩擦力,故 C 错误;
D.无论在m 上加上什么方向的力,m 对斜面的压力与m 对斜面的摩擦力都是以1: μ 的比例增加,则其合力的方向始终竖直向下,斜面水平方向没有相对地面的运动趋势,始终对地面无摩擦力作用,故 D 正确。
故选 D。
7 .C
设第一段的初速度为 v1 ,末速度为 v2 ,第二段末速度为 v3 ,加速度为 a ,根据位移速度关系式得
2 1 1
v2 - v2 = 2ax
vEQ \* jc3 \* hps11 \\al(\s\up 4(2),3) - vEQ \* jc3 \* hps11 \\al(\s\up 4(2),2) = 2ax2
变形得
两式相减得
所以
故 C 正确。
故选 C。
8 .C
B .未拉 A 前,C 受力平衡,如图所示:
根据平衡条件可得
2Fcs30° = mg
解得 C 受到 B 作用力的大小为
选项 B 错误;
A.在 A 向右缓慢移动过程中,C 受力平衡,AB 对 C 的支持力 F 的竖直分量不变,始终等于 mg,则 C 对 AB 压力的竖直分量不变,所以 A 、B 对地面的压力不变,则地面对 B 的支持力不变,选项 A 错误;
C .C 降落到地面前瞬间,B 对 C 支持力最大为Fm ,如图所示:
则根据力的平衡可得
2Fm cs60° = mg
解得
Fm = mg
最大静摩擦力至少为
B 对的地面的压力为
B 受地面的摩擦力为
f = μmg根据题意有
fm = f
解得
所以动摩擦因数的最小值为 μmin ,选项 C 正确;
D .A 移动的整个过程中,A 的位移为
x = 2(3 -1)R则摩擦力做功大小为
Wf = fx = 2(3 -1) μmgR选项 D 错误。
故选 C。
9 .A
设 t=0 时刻,半径为 r1 宇宙球内质量为 M1,半径在 r1~r2 之间的质量为 M2,由于
各处的密度相等,则
在经过极短时间△t 后,各处的密度仍相等,则
整理②式可得
将①代入③忽略去二阶小量和三阶小量
整理得
r13r2a+2 = r1a+2r23 r1 、r2 大小无关,若等式恒成立,则
a = 1
故选 A。
10 .D
AB .当静止时,受力分析如图,由平衡条件
由平衡条件得
TAB=mgtan37°=0.75mg
mg
TAC = =1.25mg
cs37°
若 AB 中的拉力为 0,当 ⑴ 最小时绳 AC 与竖直方向夹角θ1=37°,受力分析如图
根据受力分析
mgtanθ1 =m(Lsinθ1)⑴min2
得
根据对称性可知,当 ⑴ 最大时绳 AC 与竖直方向夹角θ2=53°,此时应有mgtanθ2 =m⑴max2Lsinθ2
得
所以 ⑴ 取值范围为
绳子 AB 的拉力都是 0.由以上的分析可知,开始时 AB 拉力不为 0,当转速在 时,AB 的拉力为 0,角速度再增大时,AB 的拉力又会增大,AB 错误;
C.当绳子 AC 与竖直方向之间的夹角不变时,AC 绳子的拉力在竖直方向的分力始终等于重力,所以绳子的拉力绳子等于 1.25mg;当转速大于后,绳子与竖直方向之间的夹角增大,拉力开始增大;当转速大于 后,绳子与竖直方向之间的夹角不变,AC 上竖直方向的拉力不变;随后当水平方向的拉力增大,AC 的拉力继续增大,C 错误;
D .由开始时的分析可知,当 ⑴ 取值范围为 时,绳子 AB 的拉力都是 0,D 正确。
故选 D。
11 .CD
A .建筑材料在 0~10s 内与 30s~36s 内速度方向相同,都是正方向,A 错误;
BD .0~10s 内建筑材料做加速运动,拉力大于重力,10~30s 内建筑材料做匀速运动,拉力等于重力,30~36s 内建筑材料做减速运动,拉力小于重力,所以 0~10s 内钢索更容易被拉断,B 错误,D 正确;
C .根据的 v-t 图像面积表示位移,36s 末建筑材料离地面的距离为
C 正确;
故选 CD。
12 .BC
ABC .以5m / s 的速度抛出小球在空中的时间
因为他每隔0.2s抛出一球,则抛 6 号球时 1 号球恰好落地,空中最多有 5 个球,同理以4m / s的速度抛出小球在空中的时间
因为他每隔0.2s抛出一球,则抛 5 号球时 1 号球恰好落地,空中最多有 4 个球,所以杂技演员依旧不能保持与之前一样的表演,A 错误,BC 正确;
D .若有某个球在抛球过程中掉到地上,则
v2 - v02 = -2gh
其中
h = -1m
解得球落地的速度
由于未说明掉到地上的球的初速度,无法准确求得球落地的速度一定为6m / s ,D 错误。故选 BC。
13 .BD
AB .当乙车的速度小于甲车的速度时,两者间距增大。当乙车的速度大于甲车时两者间距减小,所以两车的速度相等时相距最远,设经过 t 时间两车速度相等,则有
v0 + a1t = a2t
解得
t = 4s
甲、乙两车在相遇前的最大距离为
带入数据解得,甲、乙两车在相遇前的最大距离为
s = 12m
故 A 错误,B 正确;
CD .在相遇前,当两车间距小于等于s0 ,两车能保持通信。当两车间距等于s0 时,则有
解得
t1 = 2s ,t2 = 6s
设两车经过时间 T 相遇,则
解得
T = (4 + 26 )s ≈ 8.8s所以甲、乙两车在相遇前能保持通信的时间为
t总 = T - (t2 - t1) = 8.8s - (6s - 2s) = 4.8s故 C 错误,D 正确。
故选 BD。
14 . 甲乙 甲 1.58 甲
① [ \l "bkmark1" 1]用甲、乙两装置实验时,图甲要平衡摩擦力,图乙虽有力传感器,可测的是绳上的拉力,不是合外力,因此图乙也要平衡摩擦力,所以需要平衡摩擦力的是甲乙。
② [ \l "bkmark2" 2]用甲、乙两装置实验时,图乙是力传感器测的是细绳上的拉力,不需要满足小车的质 量远大于砝码与托盘的总质量;因此需要满足小车的质量远大于砝码与托盘的总质量的是甲。
③ [ \l "bkmark3" 3]纸带上相邻两计数点间还有四个点没有画出,已知打点计时器用的是频率为 50 Hz 的 交流电,因此相邻两计数点间的时间间隔 T=0. 1s,由匀变速直线运动的推论公式 Δx = aT2 ,可得小车的加速度为
④ [ \l "bkmark4" 4] 当不满足小车的质量远大于砝码与托盘的总质量时,a-F 的图像就会出现图丁的情况,因此此图像是使用实验装置甲所得。
15 . L· g AC 需要 L2 = 4Hh \ 2H
(1)[ \l "bkmark5" 1]根据运动学规律可知小球做平抛运动的时间为
则小球做平抛运动的初速度为
(2)[ \l "bkmark6" 2]用此装置探究合力做功与动能增加量是否成正比,设小球在斜面上所受阻力大小为f,斜面倾角为 θ,则小球滑至斜面底端时合力做的功为
小球在斜面底端的动能为
假设某两次实验得到数据 h1 、L1 和 h2 、L2,根据动能定理
W = Ek ⑤
我们需要探究的是以下比例关系是否能够成立
综上所述可知,实验中不需要斜面光滑,只要小球所受阻力f恒定即可; 实验中验证的是比例关系是否成立,所以不需要具体计算出小球在斜面上的合力大小;实验中是通过改变小球释放高度 h 来改变合力做功;根据⑤式可知 L2 与 h 成线性关系,故 AC 正确,BD 错误。
故选 AC。
(3)[ \l "bkmark7" 3]如果用此装置验证小球从斜面上高 h 处由静止滑下到斜面底端这一过程中机械能守恒,斜面需要保证足够光滑,尽可能保证没有阻力对小球做功。
[ \l "bkmark8" 4]根据机械能守恒定律有
联立②⑦式可得需要验证是否成立的关系式为
L2 = 4Hh ⑧
16 . ACD C 0.28m/s 纸带①
(1)① [ \l "bkmark9" 1]A .以小车和沙桶为研究对象,平衡摩擦力后,由于只有沙桶的重力做功,因此可以验证机械能守恒定律,A 正确;
B .由于实验中只有一辆小车,因此不能实现碰撞实验,B 错误;
C .通过纸带,能探究小车速度随时间变化的规律,C 正确;
D .沙桶下降的过程中,重力做功,通过纸带研究小车运动的速度,因此可以探究做功与物体速度变化的关系,D 正确。
故选 ACD。
② [ \l "bkmark10" 2] A .平衡摩擦力时应摘下小桶,只让小车挂上纸带,A 错误;
B .需要用天平测出沙桶和砂子的总质量,B 错误;
C .与小车定滑轮相连的轻绳与轨道平面平行,此时拉力才是小车所受的合外力,C 正确;
D .小车靠近打点计时器,先接通电源后释放小车,D 错误。
故选 C。
[ \l "bkmark11" 3]打 e 点的速度等于与 e 点相邻两个计数点间的平均速度,因此
[ \l "bkmark12" 4]如果两个相邻计数点间距离太近,测量距离时,相对误差较大,因此用纸带①来“探究加速度与力、质量的关系”实验,实验误差会比较小。
17 .(1)50s;(2)225m;(3)100s
(1)火车从开始减速进站到停止运动经历的时间
(2)火车从开始加速出站到开始匀速运动通过的距离
(3)火车减速进站的位移
加速出站的时间
火车因为临时停车所耽误的时间
18 .(1)18s;(2)1m;(3)18.3N
(1)设匀加速运动的时间为t0 ,则有
解得
t0 = 1s无人机上升的总时间
t = t0 +15 + 2 = 18s
(2) 无人机匀加速上升的高度为
(3) 无人机匀加速上升时,作用力最大,根据牛顿第二定律得F - f - mg = ma
无人机运动的加速度为
解得
F = 18.3N
19 .(1)2.5m/s2 ;(2)3.5s;(3)能被运送到高处平台上
(1)将装有货物的箱子轻放至传送带Ⅰ的A 点,其将加速上升,则有
μ1Mg cs 30 - Mg sin 30 = Ma1解得
1
a = 2.5m / s2
(2)当加速至v1 时有
此过程的位移
之后装着物体的箱子匀速运动到 AB 上,则
装着物体的箱子在传送带Ⅰ上运动的时间为
t1 + t2 = 3.5s
(3)箱子在传送带聂上先做匀减速直线运动,对箱子有
mg sin 37 + μ2mg cs 37 = ma2解得
a2 = 10m / s2
箱子减速至v2 过程有
v2 = v1 - a2t3
解得
t3 = 0.3s此过程的位移
由于
μ2 =0.5 < tan 37 = 0.75则此后箱子继续向上做匀减速运动,对箱子有
mg sin 37 - μ2mg cs 37 = ma3解得
a3 = 2m / s2
减速至 0 的位移
由于
x2 + x3 = 8.2 > L2 = 8m说明箱子能否被运送到高处平台上。
20 .(1)2.5m
(2) 52m / s ,方向沿斜面向上
(3)3 次
(1)A 上未放 B 时,根据题意,由平衡条件有
mCg = 2mg sin 30°
解得
mC = m
在 A 上放置 B 后,B 相对于 A 上滑时,对于 B,根据牛顿第二定律,有
-3mg sin 30° - μ . 3mg cs 30° = 3maB解得
aB = -10m / s2对于 A 、C,根据牛顿第二定律,有
μ . 3mg cs 30° = (m + 2m) aAC解得
AC
a = 5m / s2
设经过时间t1 ,三者共速,有
v0 + aBt1 = aACt1解得
t1 = 1s共速的速度大小为
v1 = v0 + aBt1 = 5m / s
A 、B 共速前 A 的位移
(2)B 相对于 A 上滑的距离为
共速后,假设两者相对静止,对 AB 整体,根据牛顿第二定律有
- (3m + 2m )g sin 30° = (3m + 2m)a1解得
a1 = -5m / s2
对 B,根据牛顿第二定律有
-3mg sin 30O + Ff = 3ma1
联立解得
Ff = 0 < Ff = μ .3mgcs30O
m
说明假设成立,两者一起沿斜面向上做匀减速直线运动,速度为零后,又以加速度a1 一起加速下滑,A 第一次与挡板碰前的瞬间,根据运动学公式有
2 1 1 A
v2 - v2 = 2a x
解得
v2 = 52m / s
根据题意得 A 第一次与挡板碰后的瞬间,A 的速度大小
v2 = 52m / s
方向沿斜面向上;此时 B 的速度大小也为
v3 = v2 = 5 2m / s
方向沿斜面向下。
(3)A 第一次与挡板碰后,对 A,根据牛顿第二定律有
-2mg sin 30O - μ . 3mg cs 30O = 2maA1
解得
A1
a = -12.5m / s2
对 B,根据受力分析,可知
3mg sin 30O = μ .3mg cs 30O
即 B 始终沿 A 向下做匀速直线运动;由题意可得从 A 第一次与挡板碰后到第二次与挡板相碰的时间为
A 、B 的相对位移为
Δx1 = v2t2
解得
Δx1 = 8m
则 A 每与挡板碰撞一次,B 将相对于 A 下滑 8m,故碰撞的次数为
N 次取整数 3 次。
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